封面新聞?dòng)浾?劉秋鳳
鋼鐵俠的戰(zhàn)衣讓無(wú)數(shù)科幻迷為之著迷。這實(shí)際上是一種外骨骼機(jī)器人的未來(lái)形態(tài)。
如今，外骨骼機(jī)器人已經(jīng)從影視作品走入現(xiàn)實(shí)世界。10月10日，記者來(lái)到位于成都天府新區(qū)的布法羅機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，看到一款外骨骼康復(fù)機(jī)器人。這款機(jī)器人讓下肢癱瘓的林寒從輪椅中站起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人輔助下的自主行走。還讓他成為了殘奧會(huì)的火炬手。
遙望未來(lái)，這是一片機(jī)遇的藍(lán)海。布法羅機(jī)器人科技（成都）有限公司首席科學(xué)家、電子科技大學(xué)人工智能研究院副院長(zhǎng)程洪告訴記者，目前全國(guó)也僅有幾十家企業(yè)從事外骨骼康復(fù)機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn)。作為成都的領(lǐng)頭羊企業(yè)，他已經(jīng)觀察到越來(lái)越多的企業(yè)嗅到了商機(jī)，期待進(jìn)軍外骨骼機(jī)器人這一行業(yè)。
看好現(xiàn)在
“機(jī)械甲”讓殘疾人直立行走
“我每天至少使用這個(gè)設(shè)備2個(gè)小時(shí)，刺激腿部肌肉。”34歲的林寒對(duì)外骨骼康復(fù)機(jī)器人的依賴程度很高。他依靠著腿上的機(jī)器臂，站立、彎腿、邁步、行走……每一個(gè)動(dòng)作都很吃力，努力喚醒著肌肉……
林寒依靠外骨骼機(jī)器人站立行走。拍攝劉秋鳳
10年前，林寒因?yàn)橐馔鈴?樓墜樓，腰椎斷裂，脊髓神經(jīng)受損嚴(yán)重，下肢癱瘓。
2015年，他在四川省八一康復(fù)中心遇到了專程來(lái)招募“外骨骼機(jī)器人”穿戴試驗(yàn)員的程洪教授團(tuán)隊(duì)。就這樣，他成為第一批志愿者，并持續(xù)堅(jiān)持使用。
“肌肉萎縮情況得到了緩解。我再也沒回過醫(yī)院。病友們知道了我的情況后，也在紛紛咨詢我康復(fù)機(jī)器人的事情……”林寒的堅(jiān)持讓他重返社會(huì)，成為病友們眼中的勵(lì)志哥。2015年9月12日，身穿“外骨骼機(jī)器人”的林寒出現(xiàn)在全國(guó)第九屆殘疾人運(yùn)動(dòng)會(huì)開幕式現(xiàn)場(chǎng)，成為該屆殘奧會(huì)的火炬手，引發(fā)全國(guó)關(guān)注。
林寒曾經(jīng)是殘奧會(huì)的火炬手。拍攝劉秋鳳
世界科幻大會(huì)將在成都舉行。林寒也有一個(gè)科幻的夢(mèng)想；“希望未來(lái)科技能加速發(fā)展，未來(lái)能發(fā)明一個(gè)長(zhǎng)得像一條褲子的機(jī)器人，殘疾人穿上就能如正常人一樣走路，那該有多好��！”
應(yīng)用廣泛
外骨骼機(jī)器人從科幻影視走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活
外骨骼機(jī)器人的形象，在眾多影視作品中早已出現(xiàn)�！朵撹F俠》的戰(zhàn)衣、《流浪地球》中的炫酷裝甲、《明日邊緣》里的機(jī)甲戰(zhàn)士……吳京、小羅伯特唐尼、湯姆克魯斯、古天樂……這些知名演員都扮演過科幻感十足的機(jī)械戰(zhàn)士形象，讓外骨骼機(jī)器人的未來(lái)形象廣為人知。
外骨骼機(jī)器人的應(yīng)用很廣泛。最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后來(lái)也用于工業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)在也廣泛用于康復(fù)領(lǐng)域。林寒所使用的是下肢外骨骼機(jī)器人。其根據(jù)功能型可分為康復(fù)型、助力型和增強(qiáng)型。
在《中國(guó)科技信息》2023年第17期刊登的一篇論文《下肢外骨骼機(jī)器人研究進(jìn)展及趨勢(shì)》中提到，康復(fù)型下肢外骨骼機(jī)器人主要面向下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)能受損的人群，通過康復(fù)訓(xùn)練恢復(fù)行走能力以實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動(dòng)，如 Lokomat 、ALEX 等。助力型下肢外骨骼機(jī)器人主要幫助脊髓損傷、癱瘓等人群像正常人一樣站立和行走，如 ReWalk、Rex 等。增強(qiáng)型下肢外骨骼主要用于提高人體負(fù)載能力，適用于工業(yè)、軍事、救援等領(lǐng)域，如 HULC、Sarcos XOS2 等。
布法羅機(jī)器人科技（成都）有限公司首席科學(xué)家、電子科技大學(xué)人工智能研究院副院長(zhǎng)程洪。拍攝劉秋鳳
“我們已經(jīng)與全國(guó)300多家醫(yī)院建立了合作關(guān)系，使用我們的外骨骼康復(fù)機(jī)器人用于康復(fù)治療。”程洪告訴記者，其在2018年獲得了醫(yī)療器械證后已經(jīng)開始銷售，走進(jìn)了老百姓的現(xiàn)實(shí)生活。
遙想未來(lái)
“腦機(jī)接口”從論文走上實(shí)踐
遙想未來(lái)，程洪認(rèn)為，怎樣打通人腦世界和數(shù)字世界，腦機(jī)接口是未來(lái)世界的一個(gè)基本的通道。這種接口一種是嵌入式的，一種是非嵌入式的。如果要與神經(jīng)元直接連通，實(shí)際上需要通過臨床手術(shù)植入嵌入式接口。“現(xiàn)在上述兩種技術(shù)都有。”但程洪認(rèn)為，如果未來(lái)世界普及腦機(jī)接口，非嵌入式的方式更方便，外骨骼機(jī)器人將變得更加聰明地為人所有。
10月7日，首都醫(yī)科大學(xué)第十一臨床醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)欒國(guó)明教授受邀做客央視《對(duì)話》欄目時(shí)提到，腦機(jī)接口（Brain Computer Interface，BCI )，簡(jiǎn)言之就是在人腦與外部設(shè)備間建立直接連接通路，讓大腦與機(jī)器實(shí)現(xiàn)“對(duì)話”，是人類擴(kuò)展大腦智能的渴望。
吉林大學(xué)第二醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科和吉林大學(xué)護(hù)理學(xué)院發(fā)布在《機(jī)器人外科學(xué)雜志(中英文)》期刊的一篇名為“康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與展望”的文章中提到：隨著中樞神經(jīng)康復(fù)基礎(chǔ)研究的進(jìn)展，臨床康復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的提高以及康復(fù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，可穿戴式康復(fù)機(jī)器人、軟體康復(fù)機(jī)器人以及整合肌電圖和腦機(jī)接口等技術(shù)的新型康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)也迎來(lái)新的發(fā)展。
實(shí)際上，腦機(jī)接口，這個(gè)新名詞不僅停留在論文中，也在政策中被提出。
今年9月13日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于組織開展2023年未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知》，在腦機(jī)接口揭榜掛帥任務(wù)榜單中，提出包括面向工業(yè)安全監(jiān)測(cè)的典型應(yīng)用和面向駕駛安全監(jiān)測(cè)的典型應(yīng)用。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展
小眾分支研究沖擊機(jī)遇“藍(lán)海”
“我們從0開始做，2011年立項(xiàng)，2015年真正讓癱瘓患者站起來(lái)……”程洪告訴記者，外骨骼康復(fù)機(jī)器人是一項(xiàng)“醫(yī)工交叉”研究，一方面必須有醫(yī)學(xué)知識(shí)，另一方面穿戴機(jī)器人必須具備穿戴舒適性。
在中國(guó)知網(wǎng)上以“機(jī)器人”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。
在機(jī)器人的研究領(lǐng)域，外骨骼機(jī)器人的研究并不多，可謂是小眾分支。10月12日，記者在中國(guó)知網(wǎng)上以“機(jī)器人”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，能搜出8.92萬(wàn)條結(jié)果。以“外骨骼機(jī)器人”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，只能找到747條結(jié)果。以“康復(fù)機(jī)器人”為關(guān)鍵詞，有2376條結(jié)果，以“外骨骼康復(fù)機(jī)器人”為關(guān)鍵詞，僅有20個(gè)結(jié)果。
在中國(guó)知網(wǎng)以“外骨骼機(jī)器人”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。
與之對(duì)應(yīng)的是，在中國(guó)社會(huì)人口老齡化的背景下的巨大市常“康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與展望”的文章中提到，康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)在當(dāng)今智能醫(yī)學(xué)大背景下迎來(lái)了快速發(fā)展，其能夠很好地替代某些康復(fù)治療過程中重復(fù)枯燥的體力勞動(dòng)，使康復(fù)訓(xùn)練方案更加精準(zhǔn)和豐富，同時(shí)可有效整合新興的輔助技術(shù)用于臨床康復(fù)。
以“外骨骼康復(fù)機(jī)器人”為關(guān)鍵詞，僅有20個(gè)結(jié)果。
“國(guó)外有這種技術(shù)，但軍事意圖的用途更加濃厚。在這種背景下，美國(guó)對(duì)機(jī)器人的技術(shù)有嚴(yán)格的管控。”程洪告訴記者，2010年到2020年這10年間，國(guó)外有著一些先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的公司依然與中國(guó)保持著技術(shù)合作，試圖擴(kuò)大在中國(guó)的市場(chǎng)占有率。這是一個(gè)雙贏的舉措。程洪認(rèn)為，2020年之后，國(guó)際合作不斷面臨技術(shù)壁壘。例如，美國(guó)外國(guó)投資委員會(huì)(CFIUS)外國(guó)投資審查法案生效，強(qiáng)化對(duì)涉及美國(guó)國(guó)家安全的外國(guó)投資的審查，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)等 14 項(xiàng)新興及基礎(chǔ)技術(shù)或成為重要影響領(lǐng)域。
“放眼全國(guó)，做外骨骼機(jī)器人的企業(yè)不多。目前，我們算是西部的領(lǐng)頭羊企業(yè)。但據(jù)我觀察，不少企業(yè)已經(jīng)嗅到了其中的商機(jī)，將有越來(lái)越多的高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)軍外骨骼機(jī)器人。”程洪表示。
